在木材加工制造行業(yè)，人造板（如刨花板、膠合板、密度纖維板）以其良好的加工性和經(jīng)濟效益被廣泛應(yīng)用于家具、建材和地板的制造。粘接材料作為人造板生產(chǎn)過程中的必要組分，通常是基于不可再生的石油資源開發(fā)獲得，其需求量逐年上升，目前全球消耗量已超過3000萬噸/年，但是在其生產(chǎn)和使用中往往會產(chǎn)生甲醛、苯酚等有毒有害的揮發(fā)性有機化合物（VOC）。在“碳中和”以及可持續(xù)綠色發(fā)展的理念下，大豆蛋白作為一種可再生、環(huán)境友好且價格低廉的生物質(zhì)產(chǎn)品，在木材加工粘接材料領(lǐng)域展現(xiàn)出極為廣闊的應(yīng)用前景，但粘接強度低、耐水性差、易燃燒等缺陷卻嚴(yán)重限制了其實際應(yīng)用和防火安全。
近期，江南大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院馬丕明教授課題組在制備耐水型高性能大豆蛋白基粘接材料及人造板方面取得新進展，通過設(shè)計生物基多功能核殼納米雜化粒子作為反應(yīng)型增強劑、交聯(lián)劑和阻燃劑，構(gòu)建了性能穩(wěn)定的大豆蛋白基粘接/阻燃體系（LOI = 30%，UL-94 V1等級）。由該系列粘接材料制備的人造板（如刨花板）不僅具有優(yōu)良的靜曲強度（15 MPa）、彈性模量（2000 MPa）和內(nèi)膠合強度（0.45 MPa），力學(xué)性能達到了歐洲P2標(biāo)準(zhǔn)（EN312:2004），而且具有良好的耐水性和阻燃性能。
該工作提出的大豆蛋白基粘接材料可實現(xiàn)低成本、規(guī)；苽洌瑸閷崿F(xiàn)木材加工及應(yīng)用過程無醛、低碳、防火安全提供了一種綠色可行的方法。相關(guān)成果以標(biāo)題為 “The bonding strength, water resistance and flame retardancy of soy protein-based adhesive by incorporating tailor-made core-shell nanohybrid compounds”發(fā)表于國際期刊Chemical Engineering Journal上。
江南大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院碩士研究生曾云川為該論文的第一作者，江南大學(xué)馬丕明教授為該論文的通訊作者。該工作得到了國家自然科學(xué)基金、江蘇省杰出青年基金資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132390
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